EP0997617A1 - Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a combustion engine and device for carrying out this method - Google Patents

Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a combustion engine and device for carrying out this method Download PDF

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EP0997617A1
EP0997617A1 EP98119968A EP98119968A EP0997617A1 EP 0997617 A1 EP0997617 A1 EP 0997617A1 EP 98119968 A EP98119968 A EP 98119968A EP 98119968 A EP98119968 A EP 98119968A EP 0997617 A1 EP0997617 A1 EP 0997617A1
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EP
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regeneration
regeneration cycle
oxide trap
nitrogen oxide
air
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Withdrawn
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EP98119968A
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Patrick Phlips
Klemens Grieser
Johann Himmelsbach
Guido Dickers
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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Publication date
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for the regeneration of a Nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine Devices for influencing the supplied air mass flow and the amount of fuel injected at Purposes of initiating or ending a fat one Air / fuel ratio performed regeneration cycle the amount of fuel injected is changed and a Device for performing the method.
  • Such a nitrogen oxide trap is preferably used in conjunction with a conventional three-way catalytic converter in motor vehicles whose internal combustion engine is designed for lean operation (so-called lean burn engine).
  • the nitrogen oxide trap reduces nitrogen oxide emissions, particularly in lean operation, by attaching nitrogen oxide molecules to the coating of the trap and thus removing them from the exhaust gas.
  • the deposited nitrogen oxides are broken down into nitrogen and oxygen under the action of a catalyst, the oxygen being burned with excess hydrogen or CO to form water or CO 2 .
  • these splitting reactions cannot take place or can only take place to a very small extent in the exhaust gas conditions prevailing in the lean or stoichiometric operation of the engine. Instead, the nitrogen oxides accumulate on the trap until a degree of saturation is reached, so that the cleaning efficiency of the nitrogen oxide trap decreases sharply.
  • the object of the present invention is a Process of the type mentioned to improve so that the additional fuel consumption resulting from the regeneration cycles is minimized and the duration of the Regeneration cycle to the aging of the catalyst and Nitrogen oxide trap is adapted.
  • the invention provides that for the purpose of initiating or ending the regeneration cycle required change of injected Amount of fuel is the air mass flow supplied to the engine is simultaneously changed in such a way that the torque output of the internal combustion engine during the regeneration cycle in Comparison to the torque output immediately before or after Regeneration cycle remains essentially unchanged and the duration of the regeneration cycle depending on the Storage capacity of the nitrogen oxide trap and Oxygen storage capacity of the catalyst is changed.
  • the change in the air mass flow supplied to the internal combustion engine takes place by means of the influencing device of the air mass flow, e.g. an electronically controllable Throttle or one to the air flow path of a conventional one mechanical throttle valve connected in parallel, electronically controllable bypass valve.
  • the air mass flow is reduced in such a way that in spite of the larger fuel supply the delivered Torque not or at least not in one by the driver perceptible dimensions changes. So there is no artificial efficiency deterioration required; instead, the Engine also during regeneration with a for the regeneration air / fuel ratio operated optimal efficiency become.
  • a nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine by one with a rich air / fuel ratio carried out regeneration cycle with facilities for Dosage of the internal combustion engine Air mass flow and the amount of fuel injected and an electronic control unit to control it Dosing devices depending on a variety of Engine parameters are provided that the control unit Facilities to initiate the regeneration cycle with a unit for the approximate determination of the current Intake rate of nitrogen oxides through the nitrogen oxide trap, with a facility to integrate this uptake rate, one Comparison device for comparing the integrated Intake rate with a threshold and to initiate the Regeneration cycle when the threshold is exceeded and with a device for resetting the integrated Intake rate after completion of the regeneration cycle having.
  • the regeneration cycle is state of the art at fixed intervals, e.g. executed every 60 s. Since the actual degree of filling of the nitrogen oxide trap depends on varies depending on the engine operating conditions, known solutions either to unnecessarily frequent regenerations - combined with increased fuel consumption -or too rare regenerations - combined with one poorer exhaust gas cleaning - come.
  • the current rate of absorption of the nitrogen oxide trap Approximately determined nitrogen oxides. This rate is set in Time intervals determined and integrated. The integral is therefore a measure of the degree of filling of the nitrogen oxide trap. This integral is compared to a threshold.
  • the trap If the threshold is exceeded, the trap is saturated, and a regeneration cycle is then initiated. At the end of the regeneration cycle, the integral according to the now regenerated nitrogen oxide trap reset an original value (e.g. zero). So it happens a regeneration then and only if it really does is required.
  • an original value e.g. zero
  • the device for the approximate determination of the current rate of uptake of nitrogen oxides to determine this Recording rate depending on the current speed and the torque of the internal combustion engine, the air / fuel ratio, and the exhaust gas temperature and Exhaust gas mass flow formed in the area of the nitrogen oxide trap is. So the facility is for capturing one functional context, the one approximate determination of the uptake rate based on the mentioned sizes allowed.
  • Device for determining the duration of the regeneration cycle depending on the exhaust gas temperature and the Exhaust gas mass flow in the area of the nitrogen oxide trap and the Regeneration set air / fuel ratio be provided.
  • This facility is used to detect a functional relationship for determining the duration of the Regeneration cycle formed, making this - in contrast to known solutions with fixed regeneration times - minimized depending on the individual operating parameters can be.
  • the adaptation device for the determination of the duration of the regeneration cycle in Dependence of operating conditions on the catalyst determined becomes.
  • Figure 2 shows schematically the course of a Regeneration method according to the invention based on Diagrams of different engine parameters depending on the t designated time.
  • a (not shown) device for performing the The method has an internal combustion engine with a nitrogen oxide trap in the exhaust system.
  • the internal combustion engine receives fuel from a fuel injection system as well as air over an electronically controllable throttle valve.
  • An electronic one Engine control controls the injection system, the throttle valve, the ignition system etc. and receives a variety of input signals, such as. the engine speed, the accelerator pedal position, the exhaust gas temperature etc. From these input signals characteristic engine parameters are known, e.g. the desired torque that Air / fuel ratio or the like. Determined.
  • the integral After the regeneration cycle the integral is set to zero. If the engine is in the for a specified time Full load operation, the integral is also set to zero.
  • the duration of the regeneration cycle and the one set for this Air / fuel ratio are dependent on the exhaust gas temperature in the area of the nitrogen oxide trap and from that Exhaust mass flow determined.
  • He shows the regeneration cycle in detail. He consists of a main regeneration time t2 a pre-switching time t1 and a post-switching time t3.
  • the Switch-on time is dependent on the Oxygen storage capacity of the catalyst set.
  • the pre-switching time t1 decreases. Reached this can become especially by changing the Threshold value of the integrally calculated nitrogen uptake, whereby the dashed course on the left flank the regeneration cycle. With increasing aging this left flank is shifted further to t2 in Direction of arrow 10. Then there is the following mechanism underlying.
  • the catalyst stores oxygen. If from Lean operation is switched to rich mixture takes place first a conversion into a stoichiometric exhaust gas.

Abstract

In a NOx trap regeneration process, the regeneration cycle duration is modified according to the oxygen storage capacity of the catalyst and/or the storage capacity of the NOx trap. In the regeneration of a NOx trap, located after a 3-way catalyst in an engine exhaust system, in which the injected fuel quantity is modified to initiate or terminate a regeneration cycle employing a rich fuel/air ratio, the novelty is that the regeneration cycle duration is modified as described above. An Independent claim is also included for equipment for carrying out the above process, comprising (a) an electronic fuel injection control unit with devices for initiating a regeneration cycle, for determining the approximate current NOx take-up rates of the NOx trap, for integrating these take-up rates, for comparing the integrated value with a threshold value, for initiating the regeneration cycle when the threshold value is exceeded and for resetting the integrated take-up rate after termination of the regeneration cycle; and (b) an adapter unit for determining the engine running time, the vehicle mileage, the catalyst operating conditions and the NOx trap operating conditions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration einer Stickoxidfalle im Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit Einrichtungen zur Beeinflussung des zugeführten Luftmassenstroms und der eingespritzten Kraftstoffmenge, bei dem zum Zwecke der Einleitung bzw. Beendigung eines bei einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis durchgeführten Regenerationzyklus die eingespritzte Kraftstoffmenge verändert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the regeneration of a Nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine Devices for influencing the supplied air mass flow and the amount of fuel injected at Purposes of initiating or ending a fat one Air / fuel ratio performed regeneration cycle the amount of fuel injected is changed and a Device for performing the method.

Der Einsatz einer derartigen Stickoxidfalle (NOx-Trap) im Verbund mit einem konventionellen Dreiwegekatalysator erfolgt bevorzugt bei Kraftfahrzeugen, deren Verbrennungsmotor für einen Magerbetrieb ausgelegt ist (sog. lean burn engine). Die Stickoxidfalle verringert insbesondere im Magerbetrieb auftretende Stickoxidemissionen, indem Stickoxidmoleküle an der Beschichtung der Falle angelagert und somit aus dem Abgas entfernt werden. Die angelagerten Stickoxide werden unter Einwirkung eines Katalysators zu Stickstoff und Sauerstoff aufgespalten, wobei der Sauerstoff mit überschüssigem Wasserstoff oder CO zu Wasser bzw. CO2 verbrannt wird. Diese Aufspaltungsreaktionen können jedoch bei den im Mager- oder stöchiometrischem Betrieb des Motors herrschenden Abgasbedingungen nicht bzw. nur in sehr geringem Umfange erfolgen. Stattdessen lagern sich die Stickoxide an der Falle an, bis ein Sättigungsgrad erreicht ist, so daß die Reinigungseffizienz der Stickoxidfalle stark abnimmt.Such a nitrogen oxide trap (NO x trap) is preferably used in conjunction with a conventional three-way catalytic converter in motor vehicles whose internal combustion engine is designed for lean operation (so-called lean burn engine). The nitrogen oxide trap reduces nitrogen oxide emissions, particularly in lean operation, by attaching nitrogen oxide molecules to the coating of the trap and thus removing them from the exhaust gas. The deposited nitrogen oxides are broken down into nitrogen and oxygen under the action of a catalyst, the oxygen being burned with excess hydrogen or CO to form water or CO 2 . However, these splitting reactions cannot take place or can only take place to a very small extent in the exhaust gas conditions prevailing in the lean or stoichiometric operation of the engine. Instead, the nitrogen oxides accumulate on the trap until a degree of saturation is reached, so that the cleaning efficiency of the nitrogen oxide trap decreases sharply.

Deshalb ist es bekannt, die Stickoxidfalle in regelmäßigen Abständen einem Regenerationszyklus zu unterziehen, indem nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit mit Betrieb bei mageren oder stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnissen die Aufspaltung der gespeicherten Stickoxide durch kurzzeitige starke Überfettung des Luft-/Kraftstoffgemisches erreicht wird. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, den Motor statt mit lambda = 1,6 (Magerbetrieb) alle 60 s für eine Dauer von 0,5 bis 1 s mit lambda = 0,75 (stark überfettet) zu betreiben, wobei lambda das auf das stöchiometrische Verhältnis normierte Luft-/Kraftstoffverhältnis bedeutet.That is why it is known to use the nitric oxide trap on a regular basis Intervals to undergo a regeneration cycle by after a predetermined time with operation at lean or stoichiometric air / fuel ratios of the stored nitrogen oxides through brief strong over-greasing of the air / fuel mixture reached becomes. For example, the motor can be provided for this purpose instead of with lambda = 1.6 (lean operation) every 60 s for one Duration of 0.5 to 1 s with lambda = 0.75 (heavily over-greased) operate, with lambda on the stoichiometric ratio standardized air / fuel ratio means.

Diese zur Regeneration erforderliche zyklische Überfettung führt zu einem erhöhten Treibstoffbedarf. Es ist erstrebenswert, den zusätzlichen Kraftstoffverbrauch durch diese Regenerationszyklen zu minimieren und damit die Gesamteffizienz des Stickoxidfallensystems zu verbessern.This cyclic over-greasing required for regeneration leads to an increased fuel requirement. It is worth striving the additional fuel consumption through these regeneration cycles to minimize and thus the overall efficiency to improve the nitrogen oxide trap system.

Ein weiteres Problem bei bekannten Regenerationsverfahren für Stickoxidfallen liegt darin, daß bei diesen Verfahren die kurzzeitige Überfettung durch Erhöhen der Treibstoffzufuhr erreicht wird. Dies führt zu einer typischerweise um 30% bis 40% stärkeren Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors, die trotz ihrer kurzen Dauer zu einer vom Fahrer bemerkbaren Geschwindigkeitsänderung führen kann. Insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten (z.B. Schritttempo) sind derartige ruckartige Geschwindigkeitsänderungen nicht akzeptabel. Deshalb wird bisher die erhöhte Drehmomentabgabe durch künstliche Verschlechterung des Motorwirkungsgrades mittels einer Veränderung des Zündwinkels kompensiert. Dies führt jedoch zu einem hohen Kraftstoffverbrauch.Another problem with known regeneration processes for Nitrogen oxide traps lies in the fact that in these processes the short-term over-greasing by increasing the fuel supply is achieved. This typically leads to a 30% up 40% stronger torque output from the internal combustion engine despite their short duration to a speed change noticeable by the driver can lead. Especially at low Speeds (e.g. walking pace) are such jerky speed changes not acceptable. Therefore So far, the increased torque output by artificial Motor efficiency deterioration by means of a Change in the ignition angle is compensated. However, this leads to high fuel consumption.

Von Bedeutung für die Dauer eines Regenerationszyklus ist aber nicht nur die in der Stickoxidfalle gespeicherte NOx-Menge. Sowohl der Katalysator als auch die Stickoxidfalle unterliegen einer Alterung. Dies führt dazu, daß die optimale Dauer des Regenerationszyklus bei einem

Figure 00020001
jungen" Fahrzeug anders als bei einem alten" Fahrzeug ist. Of importance for the duration of a regeneration cycle is not only the amount of NOx stored in the nitrogen oxide trap. Both the catalyst and the nitrogen oxide trap are subject to aging. This results in the optimal duration of the regeneration cycle at one
Figure 00020001
boys "vehicle different from one old "vehicle is.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der durch die Regenerationszyklen entstehende Kraftstoffmehrverbrauch minimiert wird und die Dauer des Regenerationszyklus an die Alterung von Katalysator und Stickoxidfalle adaptiert wird.The object of the present invention is a Process of the type mentioned to improve so that the additional fuel consumption resulting from the regeneration cycles is minimized and the duration of the Regeneration cycle to the aging of the catalyst and Nitrogen oxide trap is adapted.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei der zum Zwecke der Einleitung bzw. Beendigung des Regenerationszyklus erforderlichen Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge der dem Motor zugeführte Luftmassenstrom gleichzeitig derart verändert wird, daß die Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors während des Regenerationszyklus im Vergleich zur Drehmomentabgabe unmittelbar vor bzw. nach dem Regenerationszyklus im wesentlichen unverändert bleibt und die Dauer des Regenerationszyklus in Abhängigkeit von der Speicherkapazität der Stickoxidfalle und der Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators verändert wird.To solve this problem, the invention provides that for the purpose of initiating or ending the regeneration cycle required change of injected Amount of fuel is the air mass flow supplied to the engine is simultaneously changed in such a way that the torque output of the internal combustion engine during the regeneration cycle in Comparison to the torque output immediately before or after Regeneration cycle remains essentially unchanged and the duration of the regeneration cycle depending on the Storage capacity of the nitrogen oxide trap and Oxygen storage capacity of the catalyst is changed.

Die Änderung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstroms erfolgt mittels der Einrichtung zur Beeinflussung des Luftmassenstroms, z.B. einer elektronisch ansteuerbaren Drosselklappe oder eines zu dem Luftströmungsweg einer konventionellen mechanischen Drosselklappe parallelgeschalteten, elektronisch ansteuerbaren Bypass-Ventils. Während des Regenerationszyklus wird der Luftmassenstrom derart verringert, daß sich trotz der größeren Kraftstoffzufuhr das abgegebene Drehmoment nicht oder zumindest nicht in einem vom Fahrer wahrnehmbaren Maße ändert. Somit ist keine künstliche Wirkungsgradverschlechterung erforderlich; stattdessen kann der Motor auch während der Regeneration mit einem für das Regenerations-Luft-/Kraftstoffverhältnis optimalen Wirkungsgrad betrieben werden.The change in the air mass flow supplied to the internal combustion engine takes place by means of the influencing device of the air mass flow, e.g. an electronically controllable Throttle or one to the air flow path of a conventional one mechanical throttle valve connected in parallel, electronically controllable bypass valve. During the regeneration cycle the air mass flow is reduced in such a way that in spite of the larger fuel supply the delivered Torque not or at least not in one by the driver perceptible dimensions changes. So there is no artificial efficiency deterioration required; instead, the Engine also during regeneration with a for the regeneration air / fuel ratio operated optimal efficiency become.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das zur Regeneration der Stickoxidfalle erforderliche Luft-/Kraftstoffverhältnis mittels eines funktionalen Zusammenhangs in Abhängigkeit von der Abgastemperatur im Bereich der Stickoxidfalle und dem Abgasmassenstrom bestimmt wird. Das Regenerations-Luft-/Kraftstoffverhältnis wird so bestimmt, daß eine vollständige Regeneration mit einer möglichst geringen Überfettung erreicht werden kann. Bei höherer Abgastemperatur und größerem Abgasmassenstrom ist die erforderliche Überfettung tendenziell kleiner. Der genannte funktionale Zusammenhang, wie auch die weiteren nachfolgend genannten funktionalen Zusammenhänge, werden zweckmäßigerweise mittels Versuchsreihen gewonnen und in Form einer an die Versuchsergebnisse angepaßten mathematischen Funktion oder mittels eines mehrdimensionalen Tabellenspeichers implementiert. Die Abgastemperatur und der Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle werden auf bekannte Weise mittels Messungen bzw. Berechnungen (beispielsweise auf der Grundlage der eingespritzten Kraftstoffmenge und des Luftmassenstromes) ermittelt.In an advantageous embodiment of the invention can be provided be that necessary for the regeneration of the nitrogen oxide trap Air / fuel ratio by means of a functional relationship depending on the exhaust gas temperature in the area the nitrogen oxide trap and the exhaust gas mass flow becomes. The regeneration air / fuel ratio becomes like this determines that a complete regeneration with a possible low overfat can be achieved. At higher Exhaust gas temperature and larger exhaust gas mass flow is the required Overfatings tend to be smaller. The named functional connection, as well as the others below mentioned functional relationships, are expedient obtained by means of test series and in the form of an the experimental results adapted mathematical function or implemented by means of a multi-dimensional table memory. The exhaust gas temperature and the exhaust gas mass flow in the area the nitrogen oxide trap are in a known manner Measurements or calculations (e.g. based on the amount of fuel injected and the air mass flow) determined.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, die Speicherkapazität der Stickoxidfalle und/oder die Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators nach einem Modell zu adaptieren, welches

  • Motorbetriebsdauer
  • Kilometerleistung des Fahrzeugs (Gesamtkilometer und der Zeitverlauf)
  • Katalysatorbetriebsbedingungen
  • Stickoxidfalle-Betriebsbedingungen
oder eine beliebige Kmobination hiervon berücksichtigt.According to the invention, it is preferably provided to adapt the storage capacity of the nitrogen oxide trap and / or the oxygen storage capacity of the catalytic converter according to a model which
  • Engine operating time
  • Mileage of the vehicle (total kilometers and the time course)
  • Catalyst operating conditions
  • Nitric oxide trap operating conditions
or any kmobination of it considered.

Bei einer im Rahmen der Erfindung zur Lösung der genannten Aufgabenstellung vorgesehenen Vorrichtung zur Regeneration einer Stickoxidfalle im Abgassystem eines Verbrennungsmotors durch einen bei einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis durchgeführten Regenerationszyklus mit Einrichtungen zur Dosierung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstroms und der eingespritzten Kraftstoffmenge und einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung dieser Dosiereinrichtungen in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Motorparametern ist vorgesehen, daß die Steuereinheit Einrichtungen zur Initiierung des Regenerationszyklus mit einer Einheit zur näherungsweisen Bestimmung der aktuellen Aufnahmerate von Stickoxiden durch die Stickoxidfalle, mit einer Einrichtung zur Integration dieser Aufnahmerate, einer Vergleichseinrichtung zum Vergleich der integrierten Aufnahmerate mit einem Schwellwert und zum Initiieren des Regenerationszyklus, wenn der Schwellwert überschritten ist und mit einer Einrichtung zum Rücksetzen der integrierten Aufnahmerate nach Beendigung des Regenerationszyklus aufweist.In the context of the invention to solve the above Device provided for regeneration a nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine by one with a rich air / fuel ratio carried out regeneration cycle with facilities for Dosage of the internal combustion engine Air mass flow and the amount of fuel injected and an electronic control unit to control it Dosing devices depending on a variety of Engine parameters are provided that the control unit Facilities to initiate the regeneration cycle with a unit for the approximate determination of the current Intake rate of nitrogen oxides through the nitrogen oxide trap, with a facility to integrate this uptake rate, one Comparison device for comparing the integrated Intake rate with a threshold and to initiate the Regeneration cycle when the threshold is exceeded and with a device for resetting the integrated Intake rate after completion of the regeneration cycle having.

Zusätzlich ist eine Adaptionseinheit zur Bestimmung von

  • Motorbetriebsdauer
  • Kilometerleistung des Fahrzeugs
  • (Gesamtkilometer und/oder Zeitverlauf)
  • Katalysatorbetriebsbedingungen
  • Stickoxidfalle-Betriebsbedingungen
oder für eine beliebige Kombination hiervon angeordnet.There is also an adaptation unit for determining
  • Engine operating time
  • Mileage of the vehicle
  • (Total kilometers and / or time course)
  • Catalyst operating conditions
  • Nitric oxide trap operating conditions
or arranged for any combination thereof.

Damit wird erreicht, daß ein Regenerationszyklus nur dann initiiert wird, wenn dies auch erforderlich ist und auch die Alterung berücksichtigt werden kann. Bei Lösungen nach dem Stand der Technik wird demgegenüber der Regenerationszyklus in festen Zeitabständen, z.B. alle 60 s, ausgeführt. Da der tatsächliche Füllungsgrad der Stickoxidfalle aber abhängig von den Motorbetriebsbedingungen variiert, kann es bei den bekannten Lösungen entweder zu unnötig häufigen Regenerationen - verbunden mit erhöhtem Kraftstoffverbrauch -oder zu allzu seltenen Regenerationen - verbunden mit einer schlechteren Abgasreinigung - kommen . Demgegenüber wird bei der Erfindung die aktuelle Aufnahmerate der Stickoxidfalle an Stickoxiden näherungsweise bestimmt. Diese Rate wird in festgelegten Zeitabständen ermittelt und aufintegriert. Das Integral ist somit ein Maß für den Füllungsgrad der Stickoxidfalle. Dieses Integral wird mit einem Schwellwert verglichen. Bei Überschreitung des Schwellwerts ist die Falle gesättigt, und es wird dann ein Regenerationszyklus eingeleitet. Zum Abschluß des Regenerationszyklus wird das Integral entsprechend der nunmehr regenerierten Stickoxidfalle auf einen Ursprungswert (z.B. Null) zurückgesetzt. Somit erfolgt eine Regeneration dann und nur dann, wenn diese auch wirklich erforderlich ist.This ensures that a regeneration cycle only then is initiated if this is also necessary and also the Aging can be taken into account. For solutions after In contrast, the regeneration cycle is state of the art at fixed intervals, e.g. executed every 60 s. Since the actual degree of filling of the nitrogen oxide trap depends on varies depending on the engine operating conditions, known solutions either to unnecessarily frequent regenerations - combined with increased fuel consumption -or too rare regenerations - combined with one poorer exhaust gas cleaning - come. In contrast, at the invention the current rate of absorption of the nitrogen oxide trap Approximately determined nitrogen oxides. This rate is set in Time intervals determined and integrated. The integral is therefore a measure of the degree of filling of the nitrogen oxide trap. This integral is compared to a threshold. If the threshold is exceeded, the trap is saturated, and a regeneration cycle is then initiated. At the end of the regeneration cycle, the integral according to the now regenerated nitrogen oxide trap reset an original value (e.g. zero). So it happens a regeneration then and only if it really does is required.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Einrichtung zur näherungsweisen Bestimmung der aktuellen Aufnahmerate von Stickoxiden zur Bestimmung dieser Aufnahmerate in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl und dem Drehmoment des Vebrennungsmotors, dem Luft-/Kraftstoffverhälntis, sowie der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle ausgebildet ist. Die Einrichtung ist also zur Erfassung eines funktionalen Zusammenhangs ausgebildet, der eine näherungsweise Bestimmung der Aufnahmerate aufgrund der genannten Größen erlaubt.In an advantageous embodiment of the invention can be provided be that the device for the approximate determination of the current rate of uptake of nitrogen oxides to determine this Recording rate depending on the current speed and the torque of the internal combustion engine, the air / fuel ratio, and the exhaust gas temperature and Exhaust gas mass flow formed in the area of the nitrogen oxide trap is. So the facility is for capturing one functional context, the one approximate determination of the uptake rate based on the mentioned sizes allowed.

Im Vollastbereich, also bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. starken Beschleunigungen können die erforderlichen Motorleistungen nur durch Einstellung eines fetten Luft-/Kraftstoffverhältnisses erreicht werden. In diesem Betriebsbereich erfolgt eine Regeneration der Stickoxidfalle auch ohne einen expliziten Regenerationszyklus, so daß in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein kann, das Integral für den Füllungsgrad der Stickoxidfalle bei Erkennung eines für eine vorherbestimmte Zeitspanne andauernden Vollastbetriebes des Verbrennungsmotors auf den Ursprungswert zurückzusetzen.In the full load range, i.e. at high vehicle speeds or strong accelerations can be required Engine performance only by setting a rich air / fuel ratio can be achieved. In this The nitrogen oxide trap is regenerated in the operating range even without an explicit regeneration cycle, so that in advantageous embodiment of the invention may be provided can, the integral for the degree of filling of the nitrogen oxide trap upon detection of a for a predetermined period of time continuous full load operation of the internal combustion engine on the Reset original value.

Weiterhin kann in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung eine Einrichtung zur Bestimmung der Dauer des Regenerationszyklus in Abhängigkeit von der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle und dem zur Regeneration eingestellten Luft-/Kraftstoffverhältnis vorgesehen sein. Diese Einrichtung ist zur Erkennung eines funktionalen Zusammenhangs zur Bestimmung der Dauer des Regenerationszyklus ausgebildet, wodurch diese - im Gegensatz zu bekannten Lösungen mit festen Regenerationszeiten - abhängig von den individuellen Betriebsparametern minimiert werden kann.Furthermore, in an advantageous embodiment of the invention Device for determining the duration of the regeneration cycle depending on the exhaust gas temperature and the Exhaust gas mass flow in the area of the nitrogen oxide trap and the Regeneration set air / fuel ratio be provided. This facility is used to detect a functional relationship for determining the duration of the Regeneration cycle formed, making this - in contrast to known solutions with fixed regeneration times - minimized depending on the individual operating parameters can be.

Es ist bevorzugt vorgesehen, daß die Adaptionsvorrichtung für die Bestimmung der Dauer des Regenerationszyklus in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen am Katalysator bestimmt wird. Dazu werden bevorzugt die Temperatur, der Temperatur/Zeit-Verlauf und das Kraftstoff/Luft-Verhältnis sowie dessen Zeitverlauf verwendet.It is preferably provided that the adaptation device for the determination of the duration of the regeneration cycle in Dependence of operating conditions on the catalyst determined becomes. The temperature, the Temperature / time curve and the fuel / air ratio as well as its timing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Abbildungen beispielhaft erläutert.The invention is described below with reference to the figures exemplified.

Die Figur 2 zeigt schematisch den Ablauf eines erfindungsgemäßen Regenerationsverfahrens anhand von Diagrammen verschiedener Motorkenngrößen abhängig von der mit t bezeichneten Zeit.Figure 2 shows schematically the course of a Regeneration method according to the invention based on Diagrams of different engine parameters depending on the t designated time.

Eine (nicht dargestellte) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Verbrennungsmotor mit einer Stickoxidfalle im Abgassystem auf. Der Verbrennungsmotor erhält Kraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzanlage sowie Luft über eine elektronisch steuerbare Drosselklappe. Eine elektronische Motorsteuerung steuert die Einspritzanlage, die Drosselklappe, die Zündanlage etc. und erhält eine Vielzahl von Eingangssignalen, wie z.B. die Motordrehzahl, die Gaspedalstellung, die Abgastemperatur usw.. Aus diesen Eingangssignalen werden in bekannter Weise charakteristische Motorkenngrößen, z.B. das gewünschte Drehmoment, das Luft-/Kraftstoffverhältnis od. dgl. bestimmt. A (not shown) device for performing the The method has an internal combustion engine with a nitrogen oxide trap in the exhaust system. The internal combustion engine receives fuel from a fuel injection system as well as air over an electronically controllable throttle valve. An electronic one Engine control controls the injection system, the throttle valve, the ignition system etc. and receives a variety of input signals, such as. the engine speed, the accelerator pedal position, the exhaust gas temperature etc. From these input signals characteristic engine parameters are known, e.g. the desired torque that Air / fuel ratio or the like. Determined.

Der Verbrennungsmotor arbeitet in dem in der Figur dargestellten Beispiel in einem Magerbetrieb mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnis von lambda = 1,5 (Diagramm a). Zur Regeneration der Stickoxidfalle sind Regenerationszyklen 1 vorgesehen, in denen ein fettes Luft-/Kraftstoffverhältnis von lambda = 0,75 eingestellt wird. Die Zeiten, nach deren Ablauf Regenerationen erforderlich sind, werden dadurch bestimmt, daß die Motorsteuerung abhängig von der aktuellen Drehzahl und dem Drehmoment des Verbrennungsmotors, dem Luft-/Kraftstoffverhältnis, sowie der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle mittels eines funktionalen Zusammenhangs die aktuelle Stickoxidaufnahmerate der Stickoxidfalle näherungsweise bestimmt. Diese wird zeitlich aufintegriert. Hat das Integral einen vorgegebenen Schwellwert überschritten, so signalisiert dies, daß die Aufnahmekapazität der Falle erschöpft ist, weshalb dann der Regenerationszyklus gestartet wird. Nach dem Regenerationszyklus wird das Integral auf den Wert Null gesetzt. Befindet sich der Motor für eine vorgegebene Zeit im Vollastbetrieb, wird das Integral ebenfalls auf Null gesetzt. Die Dauer des Regenerationszyklus und das hierzu eingestellte Luft-/Kraftstoffverhältnis werden in Abhängigkeit von der Abgastemperatur im Bereich der Stickoxidfalle und von dem Abgasmassenstrom bestimmt.The internal combustion engine operates in the manner shown in the figure Example in a lean farm with one Air / fuel ratio of lambda = 1.5 (diagram a). For Regeneration of the nitrogen oxide trap are regeneration cycles 1 provided in which a rich air / fuel ratio of lambda = 0.75 is set. The times after which This will expire regenerations determines that the engine control depends on the current Speed and torque of the internal combustion engine, the Air / fuel ratio, as well as the exhaust gas temperature and Exhaust gas mass flow in the area of the nitrogen oxide trap using a the current nitrogen oxide uptake rate the nitrogen oxide trap is approximately determined. This is timed integrated. The integral has a given one Threshold exceeded, this signals that the absorption capacity the trap is exhausted, which is why the regeneration cycle is started. After the regeneration cycle the integral is set to zero. If the engine is in the for a specified time Full load operation, the integral is also set to zero. The duration of the regeneration cycle and the one set for this Air / fuel ratio are dependent on the exhaust gas temperature in the area of the nitrogen oxide trap and from that Exhaust mass flow determined.

Während der Regenerationszyklen (Fig. 2) wird durch die Motorsteuerung mehr Kraftstoff eingespritzt, um ein fetteres Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Bei konstantem Drosselklappenwinkel ÂDK (gestrichelte Linie in Diagramm b) resultiert daraus ein kurzfristig größeres Motordrehmoment MD (gestrichelte Linie in Diagramm c). Um diese Drehmomentänderungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß der Drosselklappenwinkel und damit der Luftmassenstrom während der Regenerationszyklen derart verringert (durchgezogene Linie in Diagramm b), daß das Drehmoment im wesentlichen konstant bleibt (durchgezogene Linie in Diagramm c). During the regeneration cycles (Fig. 2), more fuel is injected by the engine control to achieve a richer air / fuel ratio. At constant throttle valve angle  DK (dashed line in diagram b), this results in a briefly larger engine torque M D (dashed line in diagram c). In order to avoid these torque changes, the throttle valve angle and thus the air mass flow during the regeneration cycles are reduced in such a way (solid line in diagram b) that the torque remains essentially constant (solid line in diagram c).

Die Fig. 1 zeigt den Regenerationszyklus detailliert. Er besteht veranschaulicht aus einer Hauptregenerationszeit t2 einer Vorschaltzeit t1 und einer Nachschaltzeit t3. Die Vorschaltzeit wird in Abhängigkeit von der Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators eingestellt. Mit zunehmender Alterung nimmt die Vorschaltzeit t1 ab. Erreicht werden kann dies insbesondere durch Veränderung des Schwellwertes der integral berechneten Stickstoffaufnahme, wodurch sich der gestrichelte Verlauf an der linken Flanke des Regenerationszyklus einstellt. Mit zunehmender Alterung wird diese linke Flanke weiter auf t2 hin verschoben in Richtung des Pfeiles 10. Dann liegt folgender Mechanismus zugrunde. Der Katalysator speichert Sauerstoff. Wenn von Magerbetrieb auf fettes Gemisch umgeschaltet wird, erfolgt zunächst eine Umwandlung in ein stöchiometrisches Abgas. Je nach Speicherkapazität des Katalysators für Sauerstoff steht also für eine entsprechend lange Zeit kein für die Regeneration der Stickoxidfalle geeignetes Gemisch zur Verfügung. Die Stickoxidfalle nimmt mit zunehmendem Alter weniger NOx auf. Daher muß die Regenerationszeit verringert werden. Der Schwellwert ist entsprechend zu varrieren. In der schematischen Darstellung in Fig. 1 wird dies durch eine verkürzte Nachhaltzeit t3 veranschaulicht obwohl nur die Dauer des Anliegens eines angereicherten Abgases beeinflußt werden muß. Insgesamt kommt es also darauf an, die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Regenerationszyklen an die Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators und die Dauer des Regenerationszyklus an die Speicherkapazität der Stickoxidfalle anzupassen.1 shows the regeneration cycle in detail. He consists of a main regeneration time t2 a pre-switching time t1 and a post-switching time t3. The Switch-on time is dependent on the Oxygen storage capacity of the catalyst set. With With increasing aging, the pre-switching time t1 decreases. Reached this can become especially by changing the Threshold value of the integrally calculated nitrogen uptake, whereby the dashed course on the left flank the regeneration cycle. With increasing aging this left flank is shifted further to t2 in Direction of arrow 10. Then there is the following mechanism underlying. The catalyst stores oxygen. If from Lean operation is switched to rich mixture takes place first a conversion into a stoichiometric exhaust gas. Each according to the storage capacity of the catalyst for oxygen So for a correspondingly long time none for them Regeneration of the nitrogen oxide trap suitable mixture for Available. The nitrogen oxide trap increases with age less NOx. The regeneration time must therefore be reduced become. The threshold value must be varied accordingly. In the Schematic representation in Fig. 1, this is by a shortened sustainability time t3 illustrates although only that Influenced duration of the presence of an enriched exhaust gas must become. Overall, the timing is important Intervals between successive regeneration cycles the oxygen storage capacity of the catalyst and the Duration of the regeneration cycle to the storage capacity of the Adapt nitrogen oxide trap.

Claims (8)

Verfahren zur Regeneration einer Stickoxidfalle im Abgassystem eines Verbrennungsmotors mit Einrichtungen zur Beeinflussung des zugeführten Luftmassenstroms und der eingespritzten Kraftstoffmenge, bei dem zum Zwecke der Einleitung bzw. Beendigung eines bei einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis durchgeführten Regenerationszyklus die eingespritzte Kraftstoffmenge verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei dieser Änderung der eingespritzten Kraftstoffmenge der dem Motor zugeführte Luftmassenstrom gleichzeitig derart verändert wird, daß die Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors während des Regenerationszyklus im Vergleich zur Drehmomentabgabe unmittelbar vor bzw. nach dem Regenerationszyklus im wesentlichen unverändert bleibt und die Dauer des Regenerationszyklus in Abhängigkeit von der Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators und/oder der Speicherkapazität der Stickoxydfalle verändert wird.Process for the regeneration of a nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine with devices for influencing of the supplied air mass flow and the injected Amount of fuel for the purpose of introduction or ending one with a fat one Air / fuel ratio performed regeneration cycle the amount of fuel injected is changed, characterized in that with this change the injected Amount of fuel supplied to the engine Air mass flow is simultaneously changed such that the torque output of the internal combustion engine during the Regeneration cycle compared to torque delivery immediately essentially before or after the regeneration cycle remains unchanged and the duration of the Regeneration cycle depending on the Oxygen storage capacity of the catalyst and / or the Storage capacity of the nitrogen oxide trap is changed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Regeneration der Stickoxidfalle erforderliche Luft-/Kraftstoffverhältnis mittels eines funktionalen Zusammenhangs in Abhängigkeit von der Abgastemperatur im Bereich der Stickoxidfalle und dem Abgasmassenstrom bestimmt wird.A method according to claim 1, characterized in that that necessary for the regeneration of the nitrogen oxide trap Air / fuel ratio by means of a functional relationship depending on the exhaust gas temperature in the Area of the nitrogen oxide trap and the exhaust gas mass flow determined becomes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkapazität der Stickoxidfalle und/oder die Sauerstoffspeicherkapazität des Katalysators nach einem Modell adaptiert wird, welches Motorbetriebsdauer Kilometerleistung des Fahrzeugs Katalysatorbetriebsbedingungen Stickoxidfalle-Betriebsbedingungen oder eine beliebige Kombination hiervon berücksichtigt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the storage capacity of the nitrogen oxide trap and / or the oxygen storage capacity of the catalytic converter is adapted according to a model which Engine operating time Mileage of the vehicle Catalyst operating conditions Nitric oxide trap operating conditions or any combination thereof. Vorrichtung zur Regeneration einer Stickoxidfalle im Abgassystem eines Verbrennungsmotors durch einen bei einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis durchgeführten Regenerationszyklus, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Einrichtungen zur Dosierung des dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftmassenstroms und der eingespritzten Kraftstoffmenge und einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung dieser Dosiereinrichtungen in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Motorparametern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit Einrichtungen zur Initiierung des Regenerationszyklus mit einer Einheit zur näherungsweisen Bestimmung der aktuellen Aufnahmerate von Stickoxiden durch die Stickoxidfalle, einer Einrichtung zur Integration dieser Aufnahmerate, einer Vergleichseinrichtung zum Vergleich der integrierten Aufnahmerate mit einem Schwellwert und zum Initiieren des Regenerationszyklus, wenn der Schwellwert überschritten ist, und einer Einrichtung zum Rücksetzen der integrierten Aufnahmerate nach Beendigung des Regenerationszyklus aufweist und daß eine Adaptionseinheit zur Bestimmung von Motorbetriebsdauer Kilometerleistung des Fahrzeugs Katalysatorbetriebsbedingungen Stickoxidfalle-Betriebsbedingungen oder für eine beliebige Kombination hiervon angeordnet ist.Device for regeneration of a nitrogen oxide trap in the exhaust system of an internal combustion engine by means of a regeneration cycle carried out at a rich air / fuel ratio, in particular according to one of claims 1 to 3, with devices for metering the air mass flow supplied to the internal combustion engine and the injected fuel quantity and an electronic control unit for controlling them Dosing devices depending on a variety of engine parameters, characterized in that the control unit devices for initiating the regeneration cycle with a unit for the approximate determination of the current intake rate of nitrogen oxides through the nitrogen oxide trap, a device for integrating this intake rate, a comparison device for comparing the integrated intake rate with a threshold value and for initiating the regeneration cycle when the threshold value is exceeded and a device for resetting the integrity has absorption rate after the end of the regeneration cycle and that an adaptation unit for determining Engine operating time Mileage of the vehicle Catalyst operating conditions Nitric oxide trap operating conditions or is arranged for any combination thereof. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur näherungsweisen Bestimmung der aktuellen Aufnahmerate von Stickoxiden zur Bestimmung dieser Aufnahmerate in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl und von dem Drehmoment des Verbrennungsmotors, dem Luft-/Kraftstoffverhältnis sowie von der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle ausgebildet ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the facility for the approximate determination of the current Rate of uptake of nitrogen oxides to determine this Recording rate depending on the current speed and the torque of the internal combustion engine, the Air / fuel ratio and the exhaust gas temperature and the exhaust gas mass flow in the area of the nitrogen oxide trap is trained. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Rücksetzen der integrierten Aufnahmerate auf einen Ursprungswert bei Erkennung eines für eine vorherbestimmte Zeitspanne andauernden Vollastbetriebes des Verbrennungsmotors und daß die aktuelle Aufnahmerate oder die integrierte Aufnahmerate oder der Ursprungswert mit einem von der Adaptionseinheit bestimmten wert gerichtet ist.Device according to claim 4 or 5, characterized by a device for resetting the integrated recording rate to an original value upon detection of one for a predetermined period of time Full load operation of the internal combustion engine and that the current recording rate or the integrated recording rate or the original value with one from the adaptation unit certain value. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Dauer des Regenerationszyklus in Abhängigkeit von der Abgastemperatur und dem Abgasmassenstrom im Bereich der Stickoxidfalle und dem zur Regeneration eingestellten Luft-/Kraftstoffverhältnis.Device according to one of claims 4 to 6 by a device for determining the duration of the Regeneration cycle depending on the exhaust gas temperature and the exhaust gas mass flow in the area of the nitrogen oxide trap and the one set for regeneration Air / fuel ratio. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine Adaptionseinrichtung für die Bestimmung der Dauer eines Regenerationszyklus in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen am Katalysator, wobei insbesondere die Temperatur, der Zeitverlauf der Temperatur und das Luft/Kraftstoffverhälntnis sowie dessen Zeitverlauf bestimmt werden.Device according to one of claims 4 to 7, characterized by an adaptation device for the Determination of the duration of a regeneration cycle in Dependence on operating conditions on the catalyst, in particular the temperature, the time course of the Temperature and the air / fuel ratio as well whose timing can be determined.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002014659A1 (en) * 2000-08-14 2002-02-21 Robert Bosch Gmbh Method and model for modeling an elimination phase of a nitrogen oxide accumulating catalytic converter
EP1184555A2 (en) * 2000-08-30 2002-03-06 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust purification device
EP1191196A2 (en) * 2000-08-29 2002-03-27 Ford Global Technologies, Inc. NOx trap capacity
WO2004022952A1 (en) * 2002-09-07 2004-03-18 Audi Ag Method for operating a nitrogen oxide storage-type catalytic converter of an internal combustion engine, particularly of a motor vehicle
FR2887292A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-22 Renault Sas Nitrogen oxide quantity determining method for e.g. diesel engine`s nitrogen oxide trap, involves determining set of variables by taking into account change of one variable in function of aging of trap, engine and/or components
EP1508683A3 (en) * 2003-08-18 2007-01-03 Volkswagen AG Method for operating of an internal combustion engine
WO2008122866A2 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control device
DE102008062058A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-24 Audi Ag Method for operating combustion engine, involves predetermining tolerance time point, tolerance time duration and tolerance amount of reducing agent dependent on actually determined total service performance of combustion engine
GB2484746A (en) * 2010-10-18 2012-04-25 Gm Global Tech Operations Inc Method of terminating a lean NOx trap regeneration event
CN101652551B (en) * 2007-04-06 2012-10-31 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607151C1 (en) * 1996-02-26 1997-07-10 Siemens Ag Regeneration of nitrogen oxide storage catalyst
GB2318418A (en) * 1996-10-16 1998-04-22 Ford Global Tech Inc Method for monitoring the performance of a NOx trap
US5778666A (en) * 1996-04-26 1998-07-14 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for improving engine fuel economy
JPH10184418A (en) * 1996-11-11 1998-07-14 Toyota Motor Corp Exhaust purifying device for lean combustion engine
EP0860594A1 (en) * 1997-02-20 1998-08-26 Ford Global Technologies, Inc. Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a cobustion engine and device for carrying out this method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19607151C1 (en) * 1996-02-26 1997-07-10 Siemens Ag Regeneration of nitrogen oxide storage catalyst
US5778666A (en) * 1996-04-26 1998-07-14 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for improving engine fuel economy
GB2318418A (en) * 1996-10-16 1998-04-22 Ford Global Tech Inc Method for monitoring the performance of a NOx trap
JPH10184418A (en) * 1996-11-11 1998-07-14 Toyota Motor Corp Exhaust purifying device for lean combustion engine
EP0860594A1 (en) * 1997-02-20 1998-08-26 Ford Global Technologies, Inc. Regeneration method of a nitrogen oxides trap in the exhaust system of a cobustion engine and device for carrying out this method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 098, no. 012 31 October 1998 (1998-10-31) *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100795620B1 (en) * 2000-08-14 2008-01-17 로베르트 보쉬 게엠베하 Method and model for modeling an elimination phase of a nitrogen oxide accumulating catalytic converter
US7051515B2 (en) 2000-08-14 2006-05-30 Robert Bosch Gmbh Method and model for modeling a discharge phase of a nitrous oxide storage catalytic converter
WO2002014659A1 (en) * 2000-08-14 2002-02-21 Robert Bosch Gmbh Method and model for modeling an elimination phase of a nitrogen oxide accumulating catalytic converter
EP1191196A2 (en) * 2000-08-29 2002-03-27 Ford Global Technologies, Inc. NOx trap capacity
EP1191196A3 (en) * 2000-08-29 2003-11-26 Ford Global Technologies, Inc. NOx trap capacity
EP1184555A2 (en) * 2000-08-30 2002-03-06 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust purification device
EP1184555A3 (en) * 2000-08-30 2003-11-12 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust purification device
US6766640B2 (en) 2000-08-30 2004-07-27 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust purification device
WO2004022952A1 (en) * 2002-09-07 2004-03-18 Audi Ag Method for operating a nitrogen oxide storage-type catalytic converter of an internal combustion engine, particularly of a motor vehicle
EP1508683A3 (en) * 2003-08-18 2007-01-03 Volkswagen AG Method for operating of an internal combustion engine
FR2887292A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-22 Renault Sas Nitrogen oxide quantity determining method for e.g. diesel engine`s nitrogen oxide trap, involves determining set of variables by taking into account change of one variable in function of aging of trap, engine and/or components
WO2008122866A2 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control device
WO2008122866A3 (en) * 2007-04-06 2008-12-31 Toyota Motor Co Ltd Internal combustion engine control device
US8291697B2 (en) 2007-04-06 2012-10-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control device
CN101652551B (en) * 2007-04-06 2012-10-31 丰田自动车株式会社 Internal combustion engine control device
DE102008062058A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-24 Audi Ag Method for operating combustion engine, involves predetermining tolerance time point, tolerance time duration and tolerance amount of reducing agent dependent on actually determined total service performance of combustion engine
DE102008062058B4 (en) * 2008-12-12 2012-07-19 Audi Ag Method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine
GB2484746A (en) * 2010-10-18 2012-04-25 Gm Global Tech Operations Inc Method of terminating a lean NOx trap regeneration event

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